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CN106914816A - 一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘 - Google Patents

一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘 Download PDF

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CN106914816A
CN106914816A CN201710167848.7A CN201710167848A CN106914816A CN 106914816 A CN106914816 A CN 106914816A CN 201710167848 A CN201710167848 A CN 201710167848A CN 106914816 A CN106914816 A CN 106914816A
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ring
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陆昌程
杨华
蔡金荣
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Tunghsu Group Co Ltd
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JIANGSU JIXING NEW MATERIALS CO Ltd
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,包括铜盘本体和底座,铜盘本体底部与底座顶部相连,铜盘本体包括若干同心设置的树脂铜环,相邻树脂铜环之间设有间隙,所述间隙顶部宽度d1为2±0.2mm;本发明拆卸方便、受温度的变化后盘型形变小,利于降低蓝宝石晶片抛光工艺温度控制难度,保证良率,提高效益。

Description

一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘
技术领域
本发明涉及一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,属于蓝宝石加工设备技术领域。
背景技术
蓝宝石晶体因其具有高硬度、高熔点等优良特性,广泛应用于国防、航空航天、工业以及生活领域,如用作半导体衬底片、精密耐磨轴承等高技术领域中的零件,蓝宝石晶片的质量直接影响相应产品的技术性能。蓝宝石晶片加工铜抛制程需要使用树脂铜盘加抛光液对晶片进行表面研磨,铜抛过程中,由于晶片与铜盘研磨会产生热量,树脂铜盘有一定的膨胀系数,当盘面温度会逐步升高时,铜盘在中间膨胀,盘型的变化则会影响到整个晶片的面型,所以对于抛光温度的控制要求比较高,工艺难度较大,在传统的盘面修整中,采用沟距2~8mm的螺旋状车盘方式,传统铜盘能够存储的抛光液比较有限,对于移除率的提高比较有限,且盘体为一体式结构,难以拆卸更换。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,拆卸方便、受温度的变化后盘型形变小,利于降低工艺难度,保证良率,提高效益。
本发明是通过如下的技术方案予以实现的:
一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,包括铜盘本体和底座,其中,所述铜盘本体底部与底座顶部相连,所述铜盘本体包括若干同心设置的树脂铜环,相邻树脂铜环之间设有间隙,所述间隙顶部宽度d1为2±0.2mm。
上述一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其中,所述铜盘本体的厚度h为15~20mm。
上述一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其中,所述铜盘本体的内边缘半径为r1,外边缘半径为r2,r1:r2=1:(3.4~3.6)。
上述一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其中,优选地,r1为180±2mm,r2为625±2mm。
上述一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其中,所述树脂铜环的数目为12个,由铜盘本体内部向外部方向,树脂铜环依次为第一铜环、第二铜环、第三铜环、第四铜环、第五铜环、第六铜环、第七铜环、第八铜环、第九铜环、第十铜环、第十一铜环、第十二铜环,所述第一铜环、第二铜环和第三铜环的宽度均为d2,所述第四铜环、第五铜环和第六铜环的宽度均为d3,所述第七铜环、第八铜环和第九铜环的宽度均为d4,所述第十铜环、第十一铜环和第十二铜环的宽度均为d5,d2< d3< d4< d5。
上述一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其中,优选地,d2=24±0.2mm,d3=29±0.2mm,d4=34±0.2mm,d5=54±0.2mm。
上述一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其中,所述间隙底部呈圆弧形,所述间隙侧壁包括倾斜壁、弧形壁和过渡壁,所述倾斜壁一侧与树脂铜环顶表面倾斜相连,另一侧与弧形壁之间设有圆弧角,所述过渡壁两侧分别与弧形壁和间隙底部相连。
上述一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其中,所述倾斜壁与树脂铜环顶表面之间的倾斜夹角a为113°。
本发明的有益效果为:
1)本发明采用将由若干同心设置的树脂铜环构成的铜盘本体,与底座相连,易于快速拆卸更换树脂铜环,经济耐用;2)采用多个同心树脂铜环使得在盘面升温后,降低整个铜盘的膨胀系数,从而降低温度对盘型影响,达到降低抛光工艺温控难度、提高整个晶片面型良率的目的;3)间隙结构设计独特,存容量、耐磨性和抗变形性更佳;4)尺寸设计合理,在盘面修整过程中,易于采用更密集的螺旋状修盘方式,在间隙的作用下,更有利于抛光液的流动和存储更多的抛光液,提高抛光液的利用率,从而达到提高移除率,提高抛光效率的目的。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明侧视图。
图3为本发明间隙结构示意图。
图4为本发明测量示意图。
图5为贴片示意图。
图6为本发明较传统树脂铜盘盘型随温度变化对比图。
(图中,铜盘本体1,底座2, 树脂铜环25,第一铜环3、第二铜环4、第三铜环5、第四铜环6、第五铜环7、第六铜环8、第七铜环9、第八铜环10、第九铜环11、第十铜环12、第十一铜环13、第十二铜环14,间隙15,倾斜壁16、弧形壁17和过渡壁18,圆弧角19,量表20,量表针头26,蓝宝石晶片21,陶瓷盘22,蓝宝石晶片内点b,蓝宝石晶片中点c,蓝宝石晶片外点d,本发明盘型随温度变化曲线23,传统盘型随温度变化曲线24)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,包括铜盘本体和由不锈钢材质制成的圆柱形底座,其中,所述铜盘本体底部与底座顶部通过粘和胶与固定相连,所述铜盘本体的厚度h为15~20mm,所述铜盘本体的内边缘半径为r1为180±2mm,外边缘半径为r2 ,r2为625±2mm,所述铜盘本体包括12个同心设置的树脂铜环,由铜盘本体内部向外部方向,树脂铜环依次为第一铜环、第二铜环、第三铜环、第四铜环、第五铜环、第六铜环、第七铜环、第八铜环、第九铜环、第十铜环、第十一铜环、第十二铜环;
所述第一铜环、第二铜环和第三铜环的宽度均为d2,所述第四铜环、第五铜环和第六铜环的宽度均为d3,所述第七铜环、第八铜环和第九铜环的宽度均为d4,所述第十铜环、第十一铜环和第十二铜环的宽度均为d5,d2=24±0.2mm,d3=29±0.2mm,d4=34±0.2mm,d5=54±0.2mm;
相邻树脂铜环之间设有间隙,所述间隙顶部宽度d1为2±0.2mm;所述间隙底部呈圆弧形,所述间隙侧壁包括倾斜壁、弧形壁和过渡壁,所述倾斜壁一侧与树脂铜环顶表面倾斜相连,另一侧与弧形壁之间设有圆弧角,所述倾斜壁与树脂铜环顶表面之间的倾斜夹角a为113°,所述过渡壁两侧分别与弧形壁和间隙底部相连。
将本发明所述的树脂铜盘与传统铜盘,安装于具有冷却和升温系统的抛光机中,采用螺旋状修盘方式,在沟深:300um,沟距:1mm下进行修整作业,检测温度对盘型影响,测量方法如附图4所示,将校零量的表标尺放与盘面上,根据盘温的变化,记录量表的变化值,分析出盘型受温度变化,温变情况如下表1:
表1 本发明所述的树脂铜盘与传统树脂铜盘盘型随温度变化情况表
本发明 传统树脂铜盘
盘温(℃) 量表数据(um) 量表数据(um)
18 -50 -50
19 -47 -41
20 -46 -29
21 -43 -20
22 -40 -10
23 -39 0
24 -37 9
25 -35 22
26 -33 30
27 -32 41
28 -31 50
29 -30 61
30 -30 69
31 -29 80
32 -28 90
33 -27 101
34 -27 112
35 -26 120
将上表1绘制为曲线图如附图6所示,按盘型随温度变化系数K=(盘型变化值)/(温度变化值)计算,本发明所述的树脂铜盘K为1.41,传统树脂铜盘K为10,由此可见,本发明明显降低了温度对盘型影响,从而解决了传统树脂铜盘在抛光中,温度控制较难的问题。
将本发明所述的树脂铜盘与传统树脂铜盘做抛光对比分析,抛光工艺过程如下:
(1)取40片4吋蓝宝石晶片,蓝宝石晶片要求:40片整体厚度差异小于3um,单片的整体厚度差异小于3um;
(2)如图5所示,使用液态蜡将蓝宝石晶片贴于平坦的陶瓷盘上,陶瓷盘规格:直径485mm,平坦度小于2um,每个陶瓷盘粘贴10片,共粘贴4个陶瓷盘;
(3)使用三角量表量取陶瓷盘上每片蓝宝石晶片的中心厚度,以及单片厚度差,单片厚度差:单片晶片的内中外三点厚度,计算出最大的厚度差异;
(4)盘面布粉:采用粒径为3~4um的钻石抛光液,均匀喷洒在树脂铜盘表面,保证树脂铜盘上布满钻石液;
(5)将步骤(2)贴好蓝宝石晶片的陶瓷盘放置于树脂铜盘上,按上轴转速25rpm,小盘转速40rpm,在150kg压力下进行抛光作业30min。
抛光作业过程中,每5min测量一次盘面温度,情况如下表2:
表2 本发明所述的树脂铜盘与传统树脂铜盘盘温变化情况表
本发明 传统树脂铜盘
抛光时间(分钟) 温度(度) 温度(度)
0 18 18
5 22 21
10 24 22
15 26 24
20 28 26
25 29 28
30 30 29
抛光作业结束后,采用本发明所述的树脂铜盘,蓝宝石晶片抛光前后厚度对比表如下表3:
抛光作业结束后,采用本传统树脂铜盘,蓝宝石晶片抛光前后厚度对比表如下表4:
对比分析表3与表4:
抛光时间 去除量 去除率 抛前厚度差 抛后厚度差
新树脂铜盘 30 41.64 1.388 1.575 1.4
传统树脂铜盘 30 27.05 0.902 1.475 5.975
由此可见,本发明所述的树脂铜盘抛光效率明显高于传统树脂铜盘,且抛光后蓝宝石晶片面型质量更佳,良率更优。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,包括铜盘本体和底座,其特征为,所述铜盘本体底部与底座顶部相连,所述铜盘本体包括若干同心设置的树脂铜环,相邻树脂铜环之间设有间隙,所述间隙顶部宽度d1为2±0.2mm。
2.如权利要求1所述的一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其特征为,所述铜盘本体的厚度h为15~20mm。
3.如权利要求1所述的一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其特征为,所述铜盘本体的内边缘半径为r1,外边缘半径为r2,r1:r2=1:(3.4~3.6)。
4.如权利要求3所述的一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其特征为,优选地,r1为180±2mm,r2为625±2mm。
5.如权利要求1所述的一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其特征为,所述树脂铜环的数目为12个,由铜盘本体内部向外部方向,树脂铜环依次为第一铜环、第二铜环、第三铜环、第四铜环、第五铜环、第六铜环、第七铜环、第八铜环、第九铜环、第十铜环、第十一铜环、第十二铜环,所述第一铜环、第二铜环和第三铜环的宽度均为d2,所述第四铜环、第五铜环和第六铜环的宽度均为d3,所述第七铜环、第八铜环和第九铜环的宽度均为d4,所述第十铜环、第十一铜环和第十二铜环的宽度均为d5,d2< d3< d4< d5。
6.如权利要求5所述的一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其特征为,优选地,d2=24±0.2mm,d3=29±0.2mm,d4=34±0.2mm,d5=54±0.2mm。
7.如权利要求1所述的一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其特征为,所述间隙底部呈圆弧形,所述间隙侧壁包括倾斜壁、弧形壁和过渡壁,所述倾斜壁一侧与树脂铜环顶表面倾斜相连,另一侧与弧形壁之间设有圆弧角,所述过渡壁两侧分别与弧形壁和间隙底部相连。
8.如权利要求7所述的一种蓝宝石晶片抛光用快拆式树脂铜盘,其特征为,所述倾斜壁与树脂铜环顶表面之间的倾斜夹角a为113°。
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